Protokół X10 w „inteligentnym” domu: czy powinniśmy żyć z weteranem?

W artykule omówiono urządzenia „inteligentnego” domu, działającego przy użyciu protokołu X10.

Historia protokołu komunikacyjnego X10 do kontrolowania domowych urządzeń elektrycznych z centralnej konsoli ma prawie cztery dekady. Został opracowany w 1975 roku przez Pico Electronics i szybko uzyskał status standardu de facto. Stało się tak dzięki pomysłowemu rozwiązaniu inżynierskiemu: użyj okablowania elektrycznego domu, aby przesłać sygnały sterujące.

Pomysł został opracowany w przemysłowe modemy PLCużywane dziś do przesyłania danych z liczników elektrycznych do przewodów zasilających. Przykładem są liczniki rtęci firmy Incotex w Moskwie. Jednak w przeciwieństwie do swojego progenitora, ten protokół przesyłania danych jest zamknięty, ponieważ wykorzystuje zastrzeżony algorytm kodowania danych w celu uzyskania wysokiej odporności na zakłócenia.

Obecnie tylko firmy produkujące produkty zgodne z protokołem X10 mają dziesiątki, jeśli nie setki. Dodali do nich chińscy producenci produkty automatyki domowej z protokołem S10, który jest, jeśli nie klonem, z pewnością rodzeństwem X10. Ale obfitość produktów na rynku i ogromna popularność nie oznacza, że ​​ten standard nie ma problemów.

Aby rozpocząć, zapoznaj się krótko cechy transmisji danych przez sieć energetyczną protokołu X10. Wszystkie produkty spełniające protokół można podzielić na nadajniki (źródła sygnałów sterujących) i odbiornikilub systemy wykonawcze. Sygnały sterujące są przesyłane, gdy napięcie przekroczy wartość zerową.

Przetwornik, po ustaleniu momentu przejścia przez zero, z opóźnieniem nie większym niż 200 mikrosekund, daje sygnał sterujący o czasie trwania 1 ms w postaci pakietu (ciągu) oscylacji o częstotliwości 120 kHz i amplitudzie do 5 V. Odbiorniki sygnału w tym czasie „otwierają” okno czasowe i „nasłuchują” sieci. Kiedy sygnał pojawi się w dozwolonym czasie, jest przetwarzany. W oryginalnej wersji można było sterować 256 odbiornikami. Bardziej szczegółowy opis protokołu można znaleźć w wielu źródłach. Nie będziemy potrzebować bardziej szczegółowych informacji do dyskusji.

Cechą protokołu X10 jest szeregowa transmisja binarnych kodów instrukcji. W przypadku jednego przejścia przez wartość zerową przesyłany jest tylko jeden bit informacji. Dlatego jest to bardzo powolny protokół: przesłanie standardowego polecenia w celu włączenia lub wyłączenia urządzenia zajmuje około sekundy. Nadal możesz znosić takie niedogodności.

Ale następująca wada może poważnie ograniczyć żywotność długowiecznego standardu. Chodzi o to wyjątkowo niska odporność na zakłócenia urządzeń pracujących z protokołem X10. Od czasu wynalezienia protokołu świat zmienił się dramatycznie. Jeśli w latach siedemdziesiątych głównym domowym źródłem zakłóceń były lampy wyładowcze i suszarki do włosów z silnikiem kolektorowym, dziś lista ta znacznie się poszerzyła.

Prawie każdy dom lub mieszkanie ma telewizory i komputery z zasilaczem impulsowym. Moc pulsacyjna wykorzystuje nowoczesne ekonomiczne lampy. Nawet zwykły ładowarka zawiera nieliniowy ogranicznik prądu - kondensator. Taka obfitość obciążeń nieliniowych „zanieczyszcza” sieci elektryczne.

Stopień „zanieczyszczenia” sieci elektrycznych jest tak wysoki, że trudno go porównać nawet z hałasem w pasmach radiowych. Od dawna obowiązują surowe zasady dotyczące działania urządzeń radiowych. Wymagania dotyczące jakości sieci elektrycznych są akceptowane w USA i krajach europejskich (normy Euro), ale nie mogą zagwarantować bezproblemowego działania standardowego sprzętu X10.Lepiej w ogóle nie mówić o jakości energii w sieciach krajów WNP - jest to przygnębiające.

W tych warunkach transmisja informacji w sieciach elektrycznych jest możliwa tylko dzięki zaawansowanym algorytmom odpornym na zakłócenia w systemie kodowania. W protokole X10 tylko jeden bit kontrolny i modulacja amplitudy są używane w poleceniach. Dlatego większość użytkowników urządzeń działających w standardzie X10 skarży się na nieprawidłowe działanie poleceń.

Aby zwalczyć zewnętrzne zakłócenia i nieautoryzowany dostęp do systemu, instalowane są filtry, na przykład moduł FM10, który jest częścią linii urządzeń X10. Jednak wraz ze wzrostem liczby źródeł zakłóceń w domu może być wymaganych kilka takich modułów. Wszystko to komplikuje i przeciąża system jednostkami pomocniczymi.

Ogólnie rzecz biorąc, analizując liczbę urządzeń zgodnych z X10, pojawia się sedatywne pytanie: „Czy nie jest łatwiej porzucić standard, który ma tak wiele niedociągnięć, i przejść do budowy systemu opartego na nowoczesnym protokole?”

Nowoczesny zestaw pilotów obsługujących kanały radiowedość samodzielnie radzi sobie z zadaniami automatyki domowej. Dlatego osadzenie w nich dodatkowej funkcji obsługi X10 jest bardziej hołdem dla tradycji niż koniecznością.

Rzeczywiście, aby wprowadzić sygnał sterujący do sieci elektroenergetycznej, wymagane są transceiver, co komplikuje zarówno same panele sterowania, jak i cały system. Musisz także dodać wzmacniacze sygnału informacyjnego, filtry spadku napięcia, blokery sygnałów, mostki do komunikacji z różnymi fazami itp. Lista urządzeń pomocniczych, które zwiększają niezawodność systemu, już dawno przekroczyła złożoność podstawowych urządzeń samego systemu.

Dla kogo zatem to wszystko jest wydawane? Faktem jest, że w samych Stanach Zjednoczonych około 5 milionów domów jest wyposażonych w systemy automatyzacji protokołu X10. Nie mniej systemów działa w Europie. Od czasu wprowadzenia tego standardu sprzedano ponad 100 milionów produktów. Producenci są kierowani przez tych konsumentów, stale poszerzając listę.

Ale dla tych, którzy myślą tylko o rozwiązaniu fascynującego problemu tworzenie „inteligentnego domu”, skup się na standardzie X10 i sprzęcie obsługującym go, nie jest tego wart. Obecnie rynek oferuje nowoczesne produkty dla automatyki domowej, wykonujące szeroki zakres zadań: pomiar temperatury i wilgotności, bezpośrednie zarządzanie obciążeniami i zegarem oraz wiele innych. Ponadto są znacznie bardziej niezawodne i często tańsze.

Ważne jest, aby rozważyć jeszcze jedną funkcję - produkty różnych producentów mogą nie być ze sobą kompatybilne. Na tle wszystkich tych problemów, takie niedociągnięcia, jak brak potwierdzenia (informacje zwrotne od odbiorników) i brak bezpieczeństwa przed nieautoryzowanym dostępem wyglądają jak niewielkie nierówności normy.

I jeszcze jedno: pomimo wszystkich swoich wad i szanowanego wieku, Standardowe produkty X10 są dziś dalekie od tanich. Najprostszy podstawowy zestaw, składający się z pilota i odbiornika, kosztuje od 200 USD, a każda dodatkowa jednostka to nadal średnio 30 USD. A produkty „renomowanych” producentów, na przykład belgijskiej firmy Xanura, będą kosztować 2300 USD za kontroler wielofunkcyjny i 300 za nadajnik-odbiornik podczerwieni.

Dlatego ci, którzy wolą ten standard, powinni bardzo uważać zarówno przy ustalaniu zadań, które rozwiąże Twój system inteligentnego domu, jak i przy wyborze dostawców urządzeń. Najlepszą opcją jest zakup produktów X10 Inc, które są szeroko reprezentowane na rynkach WNP, ale możliwe są inne opcje w zależności od możliwości finansowych.